مدل‌سازی عددی دوبعدی اثر زاویه دیواره سد با تکیه‌گاه بر ویژگیهای سیلاب ناشی از شکست جزئی سد

Abstract

در تحلیل جریان شکست سد عموماً فرض شده است که دیواره شکست عمود بر تکیه­گاه می­باشد، از طرفی بخاطر شرایط پایداری به­ ویژه در سدهای بتنی قوسی دیواره­های سد معمولاً بر تکیه­گاه عمود نیستند. این انحراف از حالت نرمال به دلیل تغییر حجم مخزن و الگوی جریان در داخل سد می­تواند بر هیدرولیک جریان ناشی از شکست سد تاثیر گذار باشد که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور معادلات حاکم بر آب­های کم­عمق در مختصات منحنی­الخط به روش عددی تفاضل محدود صریح منفصل شدند. به منظور پایداری بیشتر به صورت همزمان از الگوریتم­های پرش قورباغه و لکس بر روی شبکه جابه­جا شده استفاده گردید. با استفاده از داده­های اندازه­گیری و تحلیلی سایر محققین، توانایی مدل در شبیه­سازی شکست ایده­آل در حالت­های مختلف بررسی شد و نشان داده شد که مدل در تمام موارد با ارائه نتایج قابل قبول، مشخصات جریان را شبیه­سازی می­نماید. پس از اعتبار سنجی مدل تاثیر زاویه دیواره سد با تکیه­گاه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مدل نشان داد با افزایش انحراف دیواره شکست از حالت نرمال مقدار دبی اوج و اشل حداکثر، کاهش یافته است به گونه­ای که به ازای انحراف 5/2، 5، 5/7 و 10 درصد مقدار دبی اوج به ترتیب 5/3، 1/6، 2/9 و 11 درصد و نیز اشل حداکثر به ترتیب 2، 6، 9 و 12 درصد کاهش یافته است.